接地和電壓偏移檢測:保障電氣系統(tǒng)安全的關鍵
在電氣工程的日常運維和安全保障中,接地系統(tǒng)和電壓穩(wěn)定性是兩大至關重要的基石。良好的接地系統(tǒng)為故障電流提供安全的泄放路徑,保護人身安全,防止設備損壞,同時為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的參考電位。電壓偏移則是指供電電壓偏離其標稱值(額定值)的現(xiàn)象,無論是過高(過電壓)還是過低(欠電壓),都可能對電氣設備的正常運行和使用壽命造成嚴重影響,甚至引發(fā)事故。因此,對接地狀態(tài)和電壓偏移進行規(guī)范、精準的檢測,是評估電氣系統(tǒng)健康狀況、預防潛在風險、確保電力供應質(zhì)量和人員設備安全的強制性要求。這些檢測工作廣泛應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)廠房、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設施、通信基站、民用建筑以及各種需要高可靠性供電的場所。
主要檢測項目
1. 接地檢測項目:
- 接地電阻測量: 這是接地系統(tǒng)檢測的核心項目,衡量接地裝置(接地極、接地網(wǎng)等)與大地土壤之間的電氣連接電阻。電阻值越低,表明泄放故障電流的能力越強。
- 接地連續(xù)性/導通性測試: 檢查設備外殼、構(gòu)架、管道等需要接地的部分,通過接地導體(線)與主接地端子或接地匯流排之間是否具有良好的電氣連接。
- 土壤電阻率測試: 評估接地裝置所在區(qū)域的土壤導電性能,為接地系統(tǒng)設計、改造和故障診斷提供依據(jù)。
- 接地系統(tǒng)完整性檢查: 目視或結(jié)合儀器檢查接地導體、連接點是否有腐蝕、斷裂、松動等損傷。
- 跨步電壓和接觸電壓測試:(特定場景)評估在接地故障發(fā)生時,人體可能承受的危險電壓,尤其在變電站、發(fā)電廠等大型接地裝置場合。
2. 電壓偏移檢測項目:
- 電壓幅值測量: 持續(xù)或定時監(jiān)測相電壓、線電壓的瞬時值、有效值(RMS值),判斷是否在允許的偏差范圍內(nèi)(如標稱電壓的±5%或±10%)。
- 電壓頻率測量: 監(jiān)測供電系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性(如50Hz或60Hz),判斷其偏移是否在允許范圍內(nèi)。
- 電壓不平衡度測量: (針對三相系統(tǒng))檢測各相電壓之間的差異程度,評估三相供電的均衡性。
- 電壓波動與閃變測量: 檢測電壓幅值在短時間內(nèi)快速、重復的變化(波動),及其對照明設備(尤其是白熾燈)視覺感受造成的影響(閃變)。
- 電壓暫降、暫升、短時中斷監(jiān)測: 捕捉持續(xù)時間短(通常半個工頻周期到1分鐘)的電壓突然降低(暫降/Sag)、升高(暫升/Swell)或完全消失(中斷/Interruption)事件。
- 電壓諧波畸變率測量: 監(jiān)測電壓波形中諧波成分的含量,評估其偏離正弦波的程度。
常用檢測儀器
接地檢測儀器:
- 接地電阻測試儀: 最核心的儀器,包括鉗形接地電阻測試儀(方便在線測試,但可能受回路影響)和需要輔助接地極的傳統(tǒng)接地電阻測試儀(如三極法、四極法測試儀,結(jié)果更準確)。
- 微歐表/低電阻測試儀: 用于高精度測量接地導體、連接點的導通電阻。
- 土壤電阻率測試儀: 通常采用四極法(溫納法)進行測量。
- 接地導通測試儀: 專門用于測量設備外殼到接地端之間的電阻。
- 多功能電氣安全測試儀: 部分綜合測試儀集成了接地電阻、導通性、絕緣電阻等多種測試功能。
電壓偏移檢測儀器:
- 數(shù)字萬用表: 基本工具,用于測量電壓有效值(RMS)、頻率等,適合點檢或簡單測量。
- 鉗形電流表(帶電壓測量功能): 便于在線測量電壓。
- 手持式電能質(zhì)量分析儀: 功能強大的便攜設備,可全面測量電壓有效值、頻率、不平衡度、諧波、閃變、記錄暫態(tài)事件(暫降/暫升/中斷)等。
- 在線式電能質(zhì)量監(jiān)測裝置: 固定安裝于關鍵配電節(jié)點,進行長期、連續(xù)、實時的電壓質(zhì)量監(jiān)測和數(shù)據(jù)記錄分析。
- 示波器: 用于捕捉和分析電壓波形,觀測畸變、瞬態(tài)事件細節(jié)(需配合電壓探頭)。
- 閃變儀: 專門用于測量和評估電壓波動引起的閃變程度。
主要檢測方法
接地電阻檢測方法:
- 兩點法(萬用表法): 簡易方法(精度低),測量已知接地極與被測接地極之間的電阻(需已知極電阻很小)。
- 三點法(電位降法): 最經(jīng)典、應用最廣的方法。使用接地電阻測試儀,在待測接地極(E)外打入電流輔助極(C)和電壓輔助極(P)。儀器在E-C回路注入測試電流(I),測量E-P之間的電壓(V),根據(jù)公式 R = V/I 計算接地電阻。需確保P極位于E和C的零電位區(qū)域。
- 四極法: 主要用于土壤電阻率測量,也用于消除測試線電阻的影響。在三點法基礎上增加第二個電壓極。
- 鉗形法: 利用電磁感應原理,無需打輔助極。鉗住接地導體或接地引下線,儀器自動完成測量。適用于具有良好并聯(lián)接地回路的場合(如多點接地系統(tǒng))。
電壓偏移檢測方法:
- 直接測量(在線監(jiān)測): 使用萬用表、電能質(zhì)量分析儀等設備,將電壓探頭(測試線)直接連接到待測線路(L、N、PE端子,需注意安全等級和絕緣)進行實時測量。
- 趨勢記錄與統(tǒng)計分析: 利用電能質(zhì)量分析儀或在線監(jiān)測裝置的記錄功能,長時間(數(shù)小時、數(shù)天、數(shù)月)記錄電壓參數(shù)(有效值、頻率等),通過軟件分析其統(tǒng)計特性(最大值、最小值、平均值、95%概率值等)、超限次數(shù)與持續(xù)時間。
- 事件捕獲: 設定觸發(fā)條件(如電壓低于某閾值),當電壓暫降、暫升或中斷等事件發(fā)生時,儀器自動記錄事件發(fā)生前后的詳細波形和參數(shù)。
- 諧波分析: 使用具備FFT(快速傅里葉變換)功能的儀器,測量基波和各次諧波的含量,計算總諧波畸變率(THD)和各次諧波畸變率。
關鍵檢測標準
接地檢測標準:
- IEC 60364 系列標準 (Low-voltage electrical installations): 國際電工委員會的低壓電氣裝置標準,其中對接地系統(tǒng)的類型、要求、測試方法(包括接地電阻測量)有詳細規(guī)定。各國標準多基于此制定。
- IEEE Std 81: IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System: 美國電氣電子工程師學會關于接地電阻、土壤電阻率等測量的權(quán)威指南。
- IEEE Std 142 (Green Book): IEEE Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems: 工商業(yè)電力系統(tǒng)接地實踐推薦標準。
- GB/T 21431-2015 《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》: 中國國家標準,明確規(guī)定了防雷接地裝置的檢測項目(包括接地電阻)、方法、周期和要求。
- GB 50169-2016 《電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗收規(guī)范》: 中國國家強制性標準,規(guī)定接地裝置的安裝、施工質(zhì)量要求和驗收測試方法(含接地電阻)。
- NFPA 70 (National Electrical Code - NEC): 美國
CMA認證
檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認可
實驗室認可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認證
質(zhì)量管理體系認證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日